DE3226848A1

DE3226848A1 - Ignition system for internal-combustion engines

Info

Publication number: DE3226848A1
Application number: DE19823226848
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 7141 Möglingen Kopper; Karl-Heinz 7143 Vaihingen Kugler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-07-17
Filing date: 1982-07-17
Publication date: 1984-01-19
Also published as: JPS5925079A

Abstract

An ignition system is proposed which is used to ignite the fuel-air mixture which is compressed in a cylinder of an internal-combustion engine. In this ignition system, the primary winding (5) of an ignition coil (6) is connected in series with an electronic interrupter (7). Current is passed through the primary winding (5) as soon as a threshold-value switch (15) is in a switched-on state. The threshold-value switch can be controlled by an AC generator (27) connected upstream. Of the AC voltage signal (Uc) of the AC generator (27), the curve section (Ue) preceding a peak value (Ud) is used to switch on the threshold value switch (15) and the curve section (Uf) following the peak value (Ud) is used to switch off the threshold value switch (15). In this case, a superimposed voltage (Ug) can according to the invention be added to the AC voltage signal (Uc) on reaching the switching-on value (Ua), and this superimposed voltage is switched-off again on reaching the switching-off value (Ub). <IMAGE>

Description

Zündanlage für BrennkraftmaschinenIgnition system for internal combustion engines

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Es ist (nach der DE-PS 2 549 5ao bzw. der entsprechenden US-PS 4 071 792) bereits eine in dieser Richtung liegende Zündanlage bekannt, bei der es jedoch vorkommen kann, daß das Rin- bzw. Ausschalten des Schwellwertschalters zum falschen Zeitpunkt erfolgt. Eine solche Störung tritt beispielsweise dann leicht auf, wenn das echseispannungssignai einen relativ flachen Verlauf hat. Durch entsprechende Wahl der zu dem Schwellwertschalter gehörenden Schalthysterese kann diesem Umstand nicht ohne weiteres abgeholfen werden, weil der winschaltwert auch bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine von dem Wechselspannungssignal erreicht werden muß.PRIOR ART The invention is based on an ignition system the preamble of the main claim. It is (according to DE-PS 2 549 5ao or the corresponding US Pat. No. 4,071,792) an ignition system in this direction is already known However, it can happen that the threshold switch is switched on or off done at the wrong time. Such a disturbance occurs easily, for example on when the echseispannungssignai has a relatively flat course. Through appropriate Selection of the switching hysteresis belonging to the threshold value switch can take this into account cannot be remedied without further ado, because the win switch value is also lower Speed of the internal combustion engine must be achieved by the AC voltage signal.

Vorteile der Erfindung 3ei der erfindungsgemäßen Zündanlage werden durch Anwendung der kennzeichnenden Maßnahmen des Hauptanspruches die vorerwähnten UnzulänglIchkeiten vermieden.Advantages of the invention 3ei the ignition system according to the invention by applying the characterizing measures of the main claim the aforementioned Inadequacies avoided.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.The subclaims contain advantageous measures for implementation specified of the invention.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die schaltungsmäßige Darstellung einer Zündanlage nach der Erfindung und Figur 2 den Kurvenverlauf des Wechselspannungssignals im Spannungs-Zeit-Diagramm.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 shows the circuit diagram of an ignition system according to the invention and FIG 2 shows the curve of the AC voltage signal in the voltage-time diagram.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles Die in Figur 1 dargestellte Zündanlage soll für eine nichtdargestellte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nichtdargestellten Kraftfahrzeuges bestimmt sein. Diese Zündanlage wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Minuspoi eine an Masse liegende Leitung 2 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschaiter 3 enthaltende Versorgungsleitung 4 aus. Die Versorgungsleitung 4 ist Ausgangspunkt für eine Verbindung, die zunächst über die Primärwicklung 5 einer Zündspule 6 und danach über einen elektronischen Unterbrecher 7 zur Masseleitung 2 führt. Der elektronische Unterbrecher 7 wird durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines (npn)-Transistors 8 gebildet, wobei der Emitter der Masseleitung 2 zugewandt ist. Die zur Zündspule 6 gehörende Sekundärvicklung 9 ist mit ihrem einen Wicklungsende an die zwischen der Primärwicklung 5 und dem Transistor 8 vorhandene erbindung und mit ihrem anderen Wicklungsende über mindestens eine Zündkerze 10 an die Masseleitung 2 angeschlossen.Description of the exemplary embodiment The one shown in FIG Ignition system should also be not shown for an internal combustion engine (not shown) Be determined motor vehicle. This ignition system is made from a direct current source 1 fed, which can be the battery of the motor vehicle. At the DC power source 1 goes from the negative pole to a grounded line 2 and from the positive pole one a supply line 4 containing an operating switch 3. The supply line 4 is the starting point for a connection, which initially takes place via the primary winding 5 an ignition coil 6 and then via an electronic breaker 7 to the ground line 2 leads. The electronic breaker 7 is through the emitter-collector path an (npn) transistor 8 is formed, the emitter of the ground line 2 facing is. The secondary winding 9 belonging to the ignition coil 6 has one end of the winding to the connection between the primary winding 5 and the transistor 8 and with its other end of the winding via at least one spark plug 10 to the ground line 2 connected.

3er an seiner Emitter-Kollektor-Strecke den elektronischen Unterbrecher 7 bildende Transistor 8 ist mit seiner Basis über einen Strombegrenzungswiderstand 11 an den Kollektor eines (pnp)-Treibertransistors 12 angeschlossen, der mit seinem Emitter an der Versorgungsleitung 4 liegt. Die Basis des Treibertransistors 12 hat sowohl übe einen Bemessungswiderstand 13 mit der Versorgungsleitung 4 als auch über einen Bemessungswiderstand 14 mit dem Ausgang eines Schwellwertschalters 15 Verbindung, der im vorliegenden Fall durch einen Operationsverstärker 16 gebildet wird.3 on its emitter-collector path the electronic breaker 7 forming transistor 8 has its base connected to a current limiting resistor 11 connected to the collector of a (pnp) driver transistor 12, which with his Emitter is on the supply line 4. The base of the driver transistor 12 has both over a rated resistor 13 with the supply line 4 and over a rated resistor 14 with the output of a threshold switch 15 connection, which in the present case is formed by an operational amplifier 16.

Von dem Operationsverstärker 16 ist sein Ausgangstransistor 17 dargestellt, der ein npn-Typ ist und mit seinem Kollektor den Ausgang des Schwellwertschalters 15 bildet.The output transistor 17 of the operational amplifier 16 is shown, which is an npn type and with its collector the output of the threshold switch 15 forms.

Der Operationsverstärker 16 hat über einen Versorgungszweig 18 mit der Versorgungsleitung 4 und über einen Versorgungszweig 19 mit der Masseleitung 2 Verbindung, wobei der Transistor 17 mit seinem Emitter an dem Versorgungszweig 19 und mit seinem Kollektor über einen Strombegrenzungswiderstand 20 an dem Versorgungszweig 18 liegt. Der Transistor 17 wird an seiner Basis über ein im Operationsverstärker 16 ebenfalls untergebrachtes Zusatznetzwerk, das der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, gesteuert, und zwar in Abhängigkeit der an dem invertierenaen Eingang 21 und dem nichtinvertierenden Eingang 22 anliegenden lotentiale. .Mit 16' ist ein dem Operationsverstärker 16 zugeordneter Mitkopplungswiderstand bezeichnet.The operational amplifier 16 has a supply branch 18 with the supply line 4 and via a supply branch 19 to the ground line 2 connection, the emitter of the transistor 17 being connected to the supply branch 19 and with its collector via a current limiting resistor 20 on the supply branch 18 lies. The transistor 17 is at its base via an operational amplifier 16 also accommodated additional network, which is not shown for the sake of simplicity is controlled, in dependence on the inverted input 21 and the non-inverting input 22 adjacent perpendicular. .At 16 'is a dem Operational amplifier 16 designated positive feedback resistance.

Der Operationsverstärker 16 liegt mit seinem Eingang 21 über einen Bemessungswiderstand 23 an einer Anschlußklemme 24 und mit seinem Eingang 22 über einen Bemessungswiderstand 25 an einer Anschlußklemme 26, wobei die beiden Anschlußklemmen 2A, 26 zu einem als Signalgeber arbeitenden Vechselstromgenerator 27 gehören. Die Anschlußklemme 26 ist an die gemeinsame Verbindung zweier wenigstens annähernd gleichwertiger Widerstände 27, 28 angeschlossen, die als Serienschaltung zwischen der Versorgungsleitung 4 und der Masseleitung 2 liegen und zur Bestimmung eines festen Bezugspotentials dienen. Der zwischen dem Eingang 21 und der Masseleitung 2 liegende Widerstand 30 dient zur Voreinstellung der Lage des am Schwellwertschalter 15 wirksamen Eischaltwertes Ua und des ebenfalls dort wirksamen Ausschaltwertes Ub in bezug auf den Nullwert 0 des von dem Wechselstromgenerator 27 gelieferten Wechselspannungssignals Uc, das dem Spannungs(U-)Zeit(t)-Diagramm nach Figur 2b zu entnehmen ist. Dabei liegt der Einschaltwert Ua auf dem einen Scheitelwert Ud vorausgehenden Kurvenabschnitt Ue und der Ausschaltwert Ub, der den durch den Blitrpfeil i gekennzeichneten Zündzeitpunkt bestimmt, auf dem diesen Scheitelwert Ud folgenden Kurvenabschnitt Uf, und zwar so, daß beide Werte Ua, Ub im Vergleich zum Nullwert 0 des Wechselspannungssignales Uc gleiche Polarität haben, nämlich im Beispielsfall - ebenso wie der Scheitelwert Ud - positive Polarität.The operational amplifier 16 has its input 21 via a Rated resistor 23 at a terminal 24 and with its input 22 over a rated resistor 25 on a terminal 26, the two terminals 2A, 26 belong to an alternating current generator 27 operating as a signal generator. the Terminal 26 is to the common connection of two at least approximately equivalent resistors 27, 28 connected as a series circuit lie between the supply line 4 and the ground line 2 and to determine a fixed reference potential. The one between input 21 and the ground line 2 lying resistor 30 is used to preset the position of the threshold switch 15 effective switch-off value Ua and the switch-off value also effective there Ub with respect to the zero value 0 of that supplied by the alternator 27 AC voltage signal Uc, which corresponds to the voltage (U) time (t) diagram according to FIG. 2b can be found. The switch-on value Ua is at one peak value Ud preceding curve section Ue and the switch-off value Ub, which is indicated by the Blitrpfeil i marked ignition timing determined on the following this peak value Ud Curve section Uf in such a way that both values Ua, Ub compared to the zero value 0 of the AC voltage signal Uc have the same polarity, namely in the example - just like the peak value Ud - positive polarity.

Im vorliegenden Fall ist nun dem Wechselspanhungssignal Uc beim Erreichen des Einschaltwertes Ua eine Überlagerungsspannung Ug zuschaltbar und beim Erreichen des Ausschaltwertes Ub diese Überlagerungsspannung Ug aoschaltbar, wobei die Überlagerungsspannung Ug im Spannungs(U)-Zeit(t)-Diagramm nach Figur 2a gezeigt ist und sich die resultierende Spannung Uh als gestrichelter Linienzug dem Diagramm nach Figur 2b entnehmen läßt. Im bevorzugten Fall empfiehlt es sich, als Überlagerungsspannung Ug einen rechteckigen Spannungsimpuls Ui zu verwenden, wobei vorzugsweise die Höhe x und/oder die Länge y des Spannungsimpulses Ui von wenigstens einem Betriebsparameter, insbesondere der Betriebsspannung, bzo. von einer FunktIon, insbesondere dem Anlassen der Brennkraftmaschine, abhängig ist. Die Realisierung geschieht zweckmäßig in der Weise, daß als Uberlagerungsspannung Ug der zwischen dem rVechselsgromgenerator 27 und dem Schwellwertschalter 15, im vorliegendem Fall ist es die zu dem invertierenden Eingang 21 führende Verbindung, wenigstens einen Teilbetrag der Versorgungsspannung zuschaltet. Zu diesem Zweck ist der Kollektor des Treibertransistors 12 über einen 3egrenzungswiderstand 31 mit der Basis eines (npn)-Transistors 32 verbunden, dessen Emitter an dem Eingang 21 und dessen Kollektor über einen Widerstand 33 an der Versorgungsleitung 4 liegt.In the present case, the AC voltage signal Uc is now being reached of the switch-on value Ua, an overlay voltage Ug can be switched on and when it is reached of the switch-off value Ub, this superimposed voltage Ug can be switched off, the superimposed voltage Ug is shown in the voltage (U) -time (t) diagram according to FIG. 2a and the resulting Voltage Uh can be seen as a dashed line in the diagram of Figure 2b. In the preferred case, it is advisable to use a rectangular superposition voltage Ug Use voltage pulse Ui, preferably the height x and / or the length y of the voltage pulse Ui of at least one operating parameter, in particular the Operating voltage, bzo. of a function, in particular that Starting the internal combustion engine is dependent. The realization is expedient in such a way that the superposition voltage Ug between the rVechsgromgenerator 27 and the threshold switch 15, in the present case it is the one to be inverted Input 21 leading connection, at least a portion of the supply voltage switches on. For this purpose, the collector of the driver transistor 12 is via a 3limiting resistor 31 connected to the base of an (npn) transistor 32, the Emitter at the input 21 and its collector via a resistor 33 on the supply line 4 lies.

Die soeben beschriebene Zündanlage hat folgende Wirkungswelse: Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Zündanlage funktionsbereit. Erreicht das Wechselspannungssignal Uc den Einschaltwert Ua, so wird der Schwellwertschalter 15 eingeschaltet. Das hat zur Folge, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 in den Stromdurchlaßzustand gelangt und abhängig davon die Emitter-Sollektor-Strecke des Transistors 12 und die den elektronischen Unterbrecher 7 bildende Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 8 ebenfalls leitend werden, weshalb jetzt Strom über die Primärwicklung 5 geführt und in der Zündspule 6 Energie für den nächsten Zündvorgang gespeichert wird. Gleichzeitig gelangt aber auch die EmItter-Kollektor-Strecke des Transistors 32 in den Stromdurchlaßzustand und somit die Überlagerungsspannung Ug an den invertierenden Eingang 21 des Operationsverstärkers 16, weshalb nunmehr das xechselspannungssignal Uc eine momentane Erhöhung auf die resultierende Spannung Uh erfährt und dadurch ein sicheres Einschalten am Schwellwertschalter 15 bewirkt wird. Erreicht dann die resultierende Spannung Uh den Ausschaltwert Ub, so erfolgt die Ausschaltung des Schwellwertschalters 15. Die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren 17, 12, 8 werden in den Sperrzustand gebracht, woraufhin der über die Primärwicklung 5 geführte Strom unterbrochen und in der Sekundärwicklung 9 ein Hochspannungsstoß induziert wird, der an der Zündkerze 10 einen elektrischen Überschlag zur Folge hat. Gleichzeitig wird aber auch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 32 nichtleitend und die berlagerungsspannung Ug von dem invertierenden Eingang 21 des Operationsverstärkers 16 wieder abgeschaltet, so daß sich dort eine momentane Spannungsverminderung und damit auch ein sicheres Ausschalten des Schwellwertschalters 15 ergibt.The ignition system just described has the following effects: As soon as the operating switch 3 is closed, the ignition system is ready for use. Achieved the AC voltage signal Uc the switch-on value Ua, then the threshold switch 15 switched on. This has the consequence that the emitter-collector path of the transistor 17 enters the current state and, depending on it, the emitter-collector path of the transistor 12 and the emitter-collector path forming the electronic breaker 7 of the transistor 8 also become conductive, which is why current is now passed through the primary winding 5 out and stored in the ignition coil 6 energy for the next ignition process will. At the same time, however, the emitter-collector path of the transistor also arrives 32 in the current state and thus the superimposition voltage Ug on the inverting Input 21 of the operational amplifier 16, which is why the AC voltage signal is now used Uc a experiences a momentary increase to the resulting voltage Uh and thereby a safe switch-on at the threshold switch 15 is effected. Achieved Then the resulting voltage Uh the switch-off value Ub, then the switch-off takes place of the threshold switch 15. The emitter-collector paths of the transistors 17, 12, 8 are brought into the blocking state, whereupon the primary winding 5 conducted current interrupted and in the secondary winding 9 a high voltage surge is induced, which results in an electrical flashover at the spark plug 10 Has. At the same time, however, the emitter-collector path of transistor 32 also becomes non-conductive and the superposition voltage Ug from the inverting input 21 of the Operational amplifier 16 switched off again, so that there is a momentary voltage reduction and thus also a reliable switching off of the threshold switch 15 results.

Claims

Claims 0 ignition system for internal combustion engines with a switched on State of an electronic breaker carrying current through the threshold value switch, with an ignition coil, the primary winding of which is connected in series with the breaker forms, and with an alternating current generator connected upstream of the threshold value switch for the output of an alternating voltage signal, of which in relation to the curve shape the curve section preceding a peak value in the stress-time diagram to switch on the threshold value switch and the curve segment following this threshold value is used to switch off the threshold switch, characterized in that that the AC voltage signal (Uc) when the switch-on value (Ua) is reached Overlay voltage (Ug) can be switched on and when the switch-off value (Ub) is reached this overlay voltage (Ug) can be switched off.

2. Ignition system according to claim 1, characterized in that the superimposed voltage (Ug) is a rectangular voltage pulse (Ui).

3. Ignition system according to claim 1, characterized in that the superimposed voltage (Ug) is function- or parameter-dependent.

4. Ignition system according to claim 1, characterized in that the superimposed voltage (Ug) between the alternator (27) and the threshold switch (15) existing connection at least a partial amount of the supply voltage can be switched on is.

5. Ignition system according to claim 4, characterized in that the superimposed voltage (Ug) with the help of a transistor controlled by the output of the threshold switch (15) (32) between the alternator (27) and the threshold switch (15) existing connection can be activated.